DE1604681A1 - Verfahren zum Verbinden von nichtthermoplastischen Feuchtigkeit enthaltenden Materialien im Hochfrequenzfeld - Google Patents

Description

• "Verfahren zum Verbinden von nichtthermoplastischen Feuchtigkeit enthaltenden, Materialien im Hochfrequenzfeld" Dio Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von Feuchtigkeit enthaltenden nichtthermoplastischen Materiali en, insbesondere auch solchen mit poriger Struktur, wie Leder oder dergleichen, in einem hochfrequenten Wechselfeld unter Zuhilfenahme eincs thermoplastischen Bindemittels, das in die Verbindungszone zwischen den beiden Materialien eingefügt und durch die Fcldeinwirkung zum Fließen gebracht wird und anschließend nach Abschalten der Hochfrequenz unter Druck@@@-wirkung die Verbindung herstellt.
• Es ist bereits bekannte eum Verbinden derartiger Mat@cialien eine Schweißpresse mit einer Druckprogrammierung zu verwenden.
• Es ist vorgeschlagen worden, zu Beginn einer solchen Verbindungsherstellung die Elektroden mit hohem Druck stange anzupressen, bis sich das thermoplastische Bindemitbl zu verflüssigen beginnt. Bei Feuchtigkeit enthaltenden Materialien bringt dieses Jedoch den Nachteil mit sich, daß durch den, hohen Druck die Poren der Materialien verschlossen werden. Die Fcuchtigkeit kann daher während der Hochfrequenzoinwirkung aus dem Bereich zwischen den Elektroden nicht entweichen. Sie wird vielmehr innerhalb der Elektrodenzone zu dne weniger dichten Stellen der nichtthermopastischen Materialien und auf Grund des Temperaturgefälles vorzugsweise in Richtung der gegenüber dem Verbindungsgut kälteren Elektroden wandorn. Die so entstehenden Feuchtigkeit onthaltenden Kanäle oder Feuchtigkeitsnester rufen eino starke Inhomogenität des Feldes hervor, so daß besonders das Material in den zu verbindenden Grenzschichten elektrisch und damit auch thermisch höher beansprucht wird. Mit ansteigender Temperatur ist gewöhnlich ein Anstieg der olektischen Verluste verbunden, was wiederum einen weiteren Temperaturanstieg bewirkt, so daß schließlich örtlich sehr hohe Temperaturen auftreten, die zum Wärmedurchschlag führen, während an anderen Stellen der Verbindung das thermoplastische Bindemittel nicht einmal die Fließtemperatur erreicht hat, wie durch eine Vielzahl von Versuchen nachgewiesen wurde.
• Nach der vorliegenden Erfindung wird dagegen während der Hochfrequenzeinwirkung kein merklicher Druck über die Elektroden auf die Materialien ausgeübt, so daß die Feuchtigkeit ungeliindert ausdampfen kann und eine gleichmäßige Erwärmung des zu verbindenden Materials über der ganzen Elektrodenlänge und -breite gewährleistet ist.
• Der während des Aufheizens entstehende Dampf kondensiert vorzugsweise an den kalten Elektroden und in dem neben der.
• Elektrodenzone befindlichen kälteren Verbindungsmatexal.
• Die dabei entstehenden Feuchtigkeitströpfchen bilden infolge ihrer Spitzenwirkung eine erhöhte Überschlagsgefahr, so daß der Verbindungsvorgang von Zufälligkeiten der Kondensation abhängt und schlecht reproduzierbar ist.
• Die vorliegende Erfidnung verringert die Überschlagsgefahr in hohem Maße, indem sie die Feduchtigkeitskondensation innerhalb der Elektrodenzone weitehend verhindert.
• Zu diesem Zweck werden erfindungsgemäß die Elektroden hohl ausgobildet und an den Seitenkanten in der Nähe der zu verbindenden Materialien mit einer Reihe yon Löchern mit ca. 0,5 - 2 mm Durcjimesser versehen, durch die der entstchende Dampf abgesaugt wird. Erfidnungsgemäß kann des Absaugen auch über seitlich neben den Elektroden beiderseits der Verbindungsmaterialien angebrach@te Saugdüsen erfolgon.
• Nach der Erfindung läfSt sich die Kondensation des entstehenden Dampfos innerhalb der Elektrodenzone auch durch einen auf die Elektrodenkanten beiderseits der Verbindungsmaterialien gerichteten Luftstrom ausreichend verhindern.
• Schließlich läßt sich erfindungsgemäß durch saufähige Zwischenlagen geeigneter Stärke, wie Löschpapier oder dergleichen, zwischen den Elektroden und den Verbindungsmaterialien die Druchschlagsgefahr verringern, weil nunmehr diese Zwischenlage ein Wärmepolster zwischen Elektrode und Verbindungsmaterial bildet, so daX das zu verbindende nichtthermoplastische Material über seiner ganzen Dicke auf eine zum Verdampfen der Feuchtigkeit ausreichende Temperatur gebracht wird und die oben angegebenen Feuchtigkeitsnester bzw. Feuchtigkeitskanäle nicht entstehen. Die saugfähigen Zwischenlagen verringern ferner die I3ildung größerer Tröp£-chen und damit die Gefahr von Überschlägen, inden z.B. das Löschpapier sowohl unmittelbar unterhalb den Elektroden als auch noch ein Stück neben der Elektrodenzonedie Feuchtigkeit aufsaugt. Dio aus dem Löschpapier verdampfte Feuchtigkeit kondensiert erst in einiger Entfernung von der Elektrodenkante, wo eine geringere Feldstärke herrscht, die nicht mchr zum Überschlag führt.
• Die Erfindung setzt durch die Kombination der Hochfrequenzeinwirkung ohne Druck auf die Verbindungsmaterialien mit entsprechenden kondensationsverhingernen Maßnahmen die Durch- und bberschlagsgefahr wesentlich herab, so daß die für die Ilerstellung der Verbindung erforderliche Temperatur des Bindemittels und der angrenzenden Materialteile in der für eine guto Verbindung erforderlichen Gleichmäßigkeit auch bei Materialien mit unterschiedlicher Feuchtigkeit sicher und reproduzierbar erreicht wird.
• Erfindungsgemäß wirkt die Hochfrequenzeinwirkung bei gleichzeitiger Verdampfung der Feuchtigkeit aus der Verbindungszone solange cin, bis das thermoplastische Bindemittel sich zu verflüssigen beginnt. Jetzt wird die liochfrequenz abgeschaltet und sofort danach auf die Elektroden ein Druck ausgeübt, so daß das Bindemittel sich ausreichend in den Poren der nichtthermoplastischen Verbindungsmaterialien verankern kann. Durch die vorangegangene Austreibung der Feuchtigkeit aus den Poren des Materials sind die Verankerungsmölichleiten erhöht worden, so daß eine feste Verbindung der Materialteile zustande/kommt. Erfindungsgemäß wird der Blelctrodendruck solange aufrecht erhalten, bis das thermoplastische Bindemittel erkaltet ist.

Claims (4)

1. Patentansprüche 1. Verfahren zuiii Verbinden von nichtthermoplastischen Feachtigkeit, vornehmlich Wasser, enthaltenden Materialien, insbesondere solchen mit poriger Strukture, wie Leder oder dorgleichon, in einem hochSrcquenten Wcchselfold unter Zuhilfenahme eines thermoplastischen Bindemittels, das in die Verbindungszone zwischen den beiden Materialien eingefügt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten Phase die zu verbindenden Materialteile und das thermoplastische Bindemittel durch die Einwirkung des Hochfrequenzfeldes bei bloßer Elektrodenauflage ohne nennenswerten Elektrodendruck bis zum Fließen des thermoplastischen Bindemittels aufgeheizt werden und hierbei durch besondere Maßnahmen die Eondensation des durch die Feldeinwirkung entstehenden Dampfes in der Elektrodenzone und ihrer unmittelbaren Nachbarschaft verhindert wird und daß in einer zweiten Phase nach Abschalten der Hochfrequenz die Elektroden mit hohem Druck die zu verbindenden Materialteile bis zum Erkalten des thermoplastischen Bindemittels zusammenpressen.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Kondensation des entstehenden Dampfes in der Elektrodenzone durch Absaugen, beispielsweise mit Hilfe von Bohrungen in den Elektroden, verhindert wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die.

   Kondensation des entstehenden Dampfes in der Elelctrodenzone durch einen Luftstrom verhindert wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß elektrische Durch und Überschläge durch saugfähige Zwischenlagen, insbesondere Löschpapier oder dergleichen, zwischen den Elektroden und den zu verbindenden Materialien vermieden werden.